具体测试对象:
所有依赖空间电荷区(耗尽层)工作的半导体器件
具备 p-n 结或 p-i-n 结构的太阳能电池(晶硅、薄膜电池、钙钛矿等)
肖特基势垒器件及MOS结构电容器
宽禁带半导体光电探测器与高频微电子器件
1. 项目介绍
原理:C-V通过在直流偏压上叠加高频小信号,测量空间电荷区电容随偏压的变化。DLTS在此基础上,施加脉冲偏压改变耗尽区宽度,在变温环境下监测深能级缺陷捕获与发射载流子引发的瞬态电容弛豫过程,实现缺陷热动力学表征。
作用:C-V测试(稳态表征):定量提取耗尽区宽度(W)、内建电势(Vbi)及浅能级背景掺杂浓度(NA或ND)的空间分布。对 MOS 结构可测定平带电压、表面电势及能带极值参数,为后续瞬态分析提供基础静电场模型
DLTS测试(动态缺陷表征):鉴别并量化界面缺陷与体相深能级缺陷,提取深准位缺陷的活化能(ET)、俘获截面(σ)、缺陷态密度(NT)及其空间深度分布
2. 样品要求
2.1 器件必须具备整流特性良好的 p-n 结或肖特基势垒。在反向偏压测试区间内,样品的漏电流必须极小。过大的反向漏电会使器件阻抗下降,进而造成电容测量的系统性失真
2.2 样品的接触电极要有优异的欧姆接触。若器件本身串联电阻过大,会与结电容构成低通 RC 滤波器,不仅会降低高频 C-V 信号的响应,还会导致 DLTS 瞬态电容信号幅度衰减与时间常数畸变。
3. 常见问题
3.1 电容“负值”或者发散畸变
在高正向偏压或器件本身漏电严重时,注入少数载流子急剧增加,扩散电容占据主导,同时伴随强烈的电导分量。此时传统的并联 RC 测量模型失效,电容计读数会出现物理上无意义的负值或急剧发散的毛刺。
3.2 DLTS信号峰严重展宽
在无序度较高的薄膜材料(如非晶硅、有机光伏)中,缺陷呈现连续能带分布而非分立能级,导致 DLTS 温度谱无法解析出孤立的发射峰。
对钙钛矿等存在显著离子迁移的器件,外加偏压脉冲会驱动离子移动,产生巨大的极化电容瞬态。该离子响应信号会与电子/空穴的缺陷发射信号重叠,严重干扰深能级参数的提取,甚至产生与载流子极性相反的假峰。
使用设备:多功能光电器件测试仪 UltraTran


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